JP2014038994A - 熱硬化性を有する発光ダイオードのフレーム構造の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱硬化性を有する発光ダイオードのフレーム構造の製造方法を提供する。
【解決手段】
本発明のフレーム構造の製造方法は、第１金属パネルおよび第２金属パネルを準備するステップと、第１金属パネルに複数の第１電極片を成型し、第２金属パネルに複数の第２電極片を成型するステップと、第２電極片を第１金属パネルに重ね、熱硬化技術により、第１電極片および第２電極片にプラスチックベースを成型するステップと、さらに第１金属パネルを剥離し、第１電極片をプラスチックベースに埋設させるステップと、プラスチックベースの中空部の第１電極片および第２電極片にダイボンディング、ワイヤーボンディングおよび分注を行うステップと、分注後、第１電極片および第２電極片に電圧を印加し、発光チップが産生する光およびコロイドの混合色を点灯させて、所定の色度および輝度の比率の要求に達しているかどうかを検査するステップと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は発光ダイオードに関し、特に２本のストリップを利用して発光ダイオードのフレーム構造を製造する方法に関する。

発光ダイオードは、すでに各種の電子装置、電気製品または照明器具などの製品に幅広く利用されている。さらに発光ダイオードの製造では、高輝度、多色光および放熱効果の優れた技術に対する開発および改良がおこなわれており、発光ダイオードの製造コストが高くなっている。この要因によって、発光ダイオードの製造コストが高くなる以外に、発光ダイオードの製造歩留まり率も、製造コストに直接影響を及ぼすことがある。

従来の発光ダイオードを製造するとき、まず金属パネルを準備し、金属パネルのスタンピングまたはエッチングを行い、フレーム構造を製造する。このフレーム構造は金属枠を有し、この金属枠に接続部を介して複数の金属フレームが接続され、この金属フレームが正極片および負極片を含む。熱硬化性プラスチックを利用し、複数の金属フレームにプラスチックベースを成型する。プラスチックベースの製造終了後、プラスチックベースの中空部に露出した正、負極片に発光チップのダイボンディングおよび金線によるワイヤーボンディングを行う。ダイボンディングおよびワイヤーボンディング工程後、蛍光体を混ぜたシリカゲルを中空部に注入し、分注工程後、金属フレームの裁断および検査を行う。

従来の発光ダイオードは製造終了後、輝度および色度の比率の検査を行うため、発光ダイオードの輝度および色度の比率が要求に適合しないと、発光ダイオード製造における歩留まり率はわずか約５０％となる。その主な原因は、金属フレームにプラスチックベースが成型された後、金属フレームの正極片および負極片の接続部を裁断しないため、金属フレームの正極片および負極片は接続されている。プラスチックベースの中空部に分注された後、発光ダイオードの輝度および色度の比率が正確であるかどうかの検査をすぐに行うことができず、全行程の終了後のみ、品質の確認をすることができる。したがって、不良の発光ダイオードをすぐに検出することができない。

したがって、本発明の主要な目的は、従来の欠陥を解決することにある。本発明は、２本のストリップを利用して発光ダイオードのフレーム構造を製造する。発光ダイオードの分注過程の後、すぐに予備検査作業を行うことができ、発光ダイオードの輝度および色度の比率が正確であるかどうかを検査する。したがって、発光ダイオード製造後の歩留まり率を９０％以上に向上させ、さらには製造コストを大幅に低下させることができる。

上述の目的を達成するために、本発明は熱硬化性を有する発光ダイオードのフレーム構造の製造方法を提供する。これは以下のステップを含む。

まず、第１金属パネルおよび第２金属パネルを準備する。

第１金属パネルに複数の貫通孔、および複数のこの貫通光の一側に位置する第１電極片を成型し、第２金属パネルを複数の第２電極片を有するように成型する。複数の第２電極片は、接続部により棒状に接続される。

第２金属パネルの第２電極片を第１金属パネルの貫通孔に重ねて、第１電極片に対応させ、フレーム構造を形成する。

熱硬化技術を利用し、フレーム構造にプラスチックベースを成型する。

熱硬化後、第１金属パネルを剥離し、第１電極片を前記プラスチックベースに埋設させる。

第１金属パネルを剥離後、プラスチックベースの中空部に露出した第２電極片に発光チップを固定する。

発光チップを、ワイヤーを用いて、中空部に露出した第１電極片と電気的に接続する。

ワイヤーボンディング終了後、コロイドを中空部に注入する。

分注終了後、第１電極片および第２電極片に電圧を印加し、発光チップが産生する光およびコロイドの混合色を点灯させて、形成される色度および輝度が所定の色度および輝度の比率の要求に達しているかどうかを検査する。

このうち、第２金属パネルをスタンピングまたはエッチングすることにより、第２電極片が製造される。第２電極片はベースプレートを有し、このベースプレートは平面台を有する。この平面台の２つの側面に２相が対応する２つの溝を有し、別の一側にノッチを有する。

このうち、第２電極片の側面の２つの溝およびノッチにより、平面台は一着の服の形状を呈する。

このうち、第１電極片を押出成型後、第１電極片の一側にくぼみ部および突出部を有する。

このうち、プラスチックベースの成型により、第１電極片、第２電極片および接続部が覆われる。それと同時に第１電極片のくぼみ部および突出部が、プラスチックベースおよび第１電極片を結合または嵌合する。

このうち、熱硬化後のプラスチックベースの正面に中空部を有し、この中空部が第１電極片および第２電極片を露出させる。

このうち、前記プラスチックベースの成型後、第１電極片および第２電極片の間にＴ字形を呈するプラスチックベースが形成される。このＴ字形のプラスチックベースは、第１電極片および第２電極片の平面の高さから突出する。

このうち、前記発光チップは単色または多色のチップである。

このうち、前記ワイヤーは金線である。

このうち、前記コロイドはシリカゲルである。

このうち、前記コロイドに蛍光体が添加される。

図１は、本発明の製造プロセスの概要図である。 図２ａは、本発明の第１金属パネルおよび第２金属パネルの分解概要図である。 図２ｂは、図２ａの部分拡大概要図である。 図３は、本発明において、加工工具を利用して第１金属パネルの押出を行い、第１電極片を形成する概要図である。 図４ａは、本発明の第１金属パネルおよび第２金属パネルを重ねた後の立体概要図である。 図４ｂは、図４ａの重ねた後の断面概要図である。 図５は、本発明の第１金属パネル、第２金属パネルにプラスチックベースを熱硬化させた概要図である。 図６は、図５の上面概要図である。 図７は、図７の第１金属パネルを剥離した側面概要図である。 図８は、本発明における発光ダイオードのプラスチックベースの上面概要図である。 図９は、図８の側面概要図である。

本発明に関する技術内容および詳細な説明について、図を組み合わせて以下のように説明する。

図１から図７を参照されたい。図１から図７は、本発明の製造プロセスおよび各製造過程の概要図である。同時に合わせて図８および図９も参照されたい。図に示すように、本発明の熱硬化性を有する発光ダイオードのフレーム構造の製造方法について、まず、ステップ１００は、第１金属パネル１０および第２金属パネル２０を準備する。

ステップ１０２では、第１金属パネル１０に複数の貫通孔１０１を成型する。加工工具３０を利用し、第１金属パネル１０の貫通孔１０１の背面の一側から押出を行う。押出後、第１金属パネル１０の表面から突出して第１電極片１が形成され、この第１電極片１は前記貫通孔１０１の一側に位置する。第１電極片１を押出成型後、第１電極片１の一側にくぼみ部１１および突出部１２を有する（図２ａ、図２ｂおよび図３に示す）。

ステップ１０４では、第２金属パネル２０のスタンピングまたはエッチングを行い、複数の第２電極片２を有するように製造される。この複数の第２電極片２は、接続部２０１により棒状に接続される。スタンピングまたはエッチング後の第２電極片２はベースプレート２１を有し、このベースプレート２１は平面台２２を有する。この平面台２２の２つの側面に２相が対応する２つの溝２２１を有し、別の一側にノッチ２２２を有する。この側面の２つの溝２２１およびノッチ２２２により、前記平面台２２は１着の服の形状を呈する（図２ａに示す）。

ステップ１０６では、スタンピングまたはエッチング成形した第２金属パネル２０の第２電極片２のベースプレート２１を第１金属パネル１０の貫通孔１０１に重ね、第１電極片１に対応させる（図４ａ、図４ｂに示す）。

ステップ１０８では、第１金属パネル１０を押出後、熱硬化性プラスチックを利用し、熱硬化性技術により、金属フレーム構造にプラスチックベース３を成型する。このプラスチックベース３を成型すると、第１電極片１、第２電極片２および接続部２０１が覆われ、同時に第１電極片１のくぼみ部１１および突出部１２が、プラスチックベース３および第１電極片１をさらに堅固に結合または嵌合することができる。熱硬化後のプラスチックベース３の正面に中空部３１を有し、この中空部３１が第１電極片１および第２電極片２を露出させる（図５、図６に示す）。他に、プラスチックベース３を成型後、第１電極片１および第２電極片２の間にＴ字形を呈するプラスチックベース３’が形成される（図５に示す通りである）。このＴ字形のプラスチックベース３’は、第１電極片１および第２電極片２の平面の高さから突出するため、水気の浸入および注入したコロイド（図示せず）が浸み出すのを防止する。

ステップ１１０では、熱硬化後、加工工具を利用して、第１金属パネル１０の押出成型を行わなかった材料を剥離する。前記プラスチックベース３に埋設された第１電極片１だけが残る（図７に示す）。

ステップ１１２では、第１金属パネル１０の不要物を剥離後、前記プラスチックベース３の中空部３１に露出した第２電極片２に、発光チップ４を固定する（図８に示す）。本図において、発光チップ４は単色または多色のチップである。

ステップ１１４では、発光チップ４を、ワイヤー５を用いて前記中空部３１に露出した第１電極片１と電気的に接続する（図８に示す）。本図において、ワイヤー５は金線である。

ステップ１１６では、ワイヤーボンディングの終了後、前記プラスチックベース３の中空部３１内への分注を行い、コロイド６を中空部３１内に注入する。本図において、コロイド６はシリカゲルである（図９に示す）。

ステップ１１８では、分注終了後、発光ダイオードの予備検査作業を行うことができる。いわゆる予備検査作業では、分注終了後、コロイド６が乾燥する前に、検査者は第１電極片１および第２電極片２に電圧を印加することができる。発光チップ４が産生する光およびコロイド６に混入された蛍光体の混合色を点灯させて、形成される色度および輝度が、事前に設計した色度および輝度の比率の要求に達しているかどうかを検査する（図９に示す）。

例えば、白色光の発光ダイオードを製造する場合、発光チップは青色光であり、さらに中空部３１に注入するコロイド６には、黄色の蛍光体を混合する。さらにコロイド６の注入後、まだ乾燥していない間に、検査者は、第１電極片１および第２電極片２に対して電源を加えることができ、発光チップ４および黄色の蛍光体を混合したコロイド６の輝度および色度の比率が正確であるかどうかを検査する。

上記の金属フレーム構造が２枚のストリップを利用して完成していることにより、プラスチックベース３の製造終了後に、第１電極片１および第２電極片２の電気的性質は分離される。したがって、発光ダイオードは分注後に第１電極片１および第２電極片２に対して電圧を印加し予備検査作業を行うことができる。輝度および色度の比率が正確であるかどうかを検査し、発光ダイオードの製造歩留まり率を９０％以上に高めることができ、不良率が低下する。

上記は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の特許請求の範囲に基づいて行われる均等な変化および修飾は、すべて本発明の特許範囲に包含される。

１００ ステップ
１０２ ステップ
１０４ ステップ
１０６ ステップ
１０８ ステップ
１１０ ステップ
１１２ ステップ
１１４ ステップ
１１６ ステップ
１１８ ステップ
１０ 第１金属パネル
１０１ 貫通孔
１ 第１電極片
１１ くぼみ部
１２ 突出部
２０ 第２金属パネル
２０１ 接続部
２ 第２電極片
２１ ベースプレート
２２ 平面台
２２１ 溝
２２２ ノッチ
３０ 加工工具
３ プラスチックベース
３’ プラスチックベース
３１ 中空部
４ 発光チップ
５ ワイヤー
６ コロイド

Claims (11)

1. 熱硬化性を有する発光ダイオードのフレーム構造の製造方法であって、
   ａ）まず、第１金属パネルおよび第２金属パネルを準備するステップと、
   ｂ）第１金属パネルに複数の貫通孔、および複数の前記貫通孔の一側に位置する第１電極片を成型し、前記第２金属パネルを複数の第２電極片を有するように成型し、前記複数の第２電極片が前記接続部により棒状に接続されるステップと、
   ｃ）第２金属パネルの第２電極片を前記第１金属パネルの貫通孔に重ね、前記第１電極片に対応させ、フレーム構造を形成するステップと、
   ｄ）熱硬化技術を利用し、前記フレーム構造にプラスチックベースを成型するステップと、
   ｅ）熱硬化後、第１金属パネルを剥離し、前記第１電極片を前記プラスチックベースに埋設させるステップと、
   ｆ）前記第１金属パネルを剥離後、前記プラスチックベースの中空部に露出した第２電極片に発光チップを固定するステップと、
   ｇ）前記発光チップを、ワイヤーを用いて、前記中空部に露出した第１電極片と電気的に接続するステップと、
   ｈ）ワイヤーボンディング終了後、コロイドを前記中空部に注入するステップと、
   ｉ）分注終了後、前記第１電極片および前記第２電極片に電圧を印加し、前記発光チップが産生する光および前記コロイドの混合色を点灯させて、形成される色度および輝度が所定の色度および輝度の比率の要求に達しているかどうかを検査するステップと、
   を含む、フレーム構造の製造方法。
2. ステップｂにおいて、前記第２金属パネルをスタンピングまたはエッチングすることにより、前記第２電極片が製造され、前記第２電極片がベースプレートを有し、前記ベースプレートが平面台を有し、前記平面台の２つの側面に２相が対応する２つの溝を有し、別の一側にノッチを有する、請求項１に記載のフレーム構造の製造方法。
3. 前記第２電極片の側面の２つの溝および前記ノッチにより、前記平面台が一着の服の形状を呈する、請求項２に記載のフレーム構造の製造方法。
4. ステップｂの前記第１電極片を押出成型後、前記第１電極片の一側にくぼみ部および突出部を有する、請求項３に記載のフレーム構造の製造方法。
5. ステップｄにおける前記プラスチックベースの成型により、前記第１電極片、第２電極片および前記接続部が覆われ、それと同時に前記第１電極片のくぼみ部および突出部が、前記プラスチックベースおよび前記第１電極片を結合または嵌合する、請求項４に記載のフレーム構造の製造方法。
6. 熱硬化後の前記プラスチックベースの正面に中空部を有し、前記中空部が前記第１電極片および前記第２電極片を露出させる、請求項５に記載のフレーム構造の製造方法。
7. 前記プラスチックベースの成型後、前記第１電極片および前記第２電極片の間にＴ字形を呈するプラスチックベースが形成され、前記Ｔ字形のプラスチックベースが第１電極片および前記第２電極片の平面の高さから突出する、請求項６に記載のフレーム構造の製造方法。
8. ステップｆにおける前記発光チップが、単色または多色のチップである、請求項７に記載のフレーム構造の製造方法。
9. ステップｇにおける前記ワイヤーが金線である、請求項８に記載のフレーム構造の製造方法。
10. ステップｈにおける前記コロイドがシリカゲルである、請求項９に記載のフレーム構造の製造方法。
11. ステップｉにおける前記コロイドに蛍光体が添加される、請求項１０に記載のフレーム構造の製造方法。